[實用新型]柴油微粒過濾器及排氣后處理總成

有效

• 申請號: 200920169634.4
• 申請日: 2009-09-04
• 公開（公告）號: CN201539297U
• 公開（公告）日: 2010-08-04
• 發明（設計）人: 周時光;喬爾·約翰·貝爾特拉莫
• 申請（專利權）人: 福特環球技術公司
• 主分類號: F01N3/021
• 分類號: F01N3/021;F01N3/023;F01N3/28;B01D46/42;B01D53/86;B01D53/94
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 趙蓉民

【技術領域】

本實用新型涉及機動車輛內的排放控制領域，尤其涉及柴油微粒過濾器及排氣后處理總成。

【背景技術】

柴油發動機排氣系統可包括柴油微粒過濾器(DPF)以限制微粒排放。該DPF可包括由多孔材料制成的圓柱狀單元陣列。排氣可流動穿過DPF使得排氣流中帶有的微粒物質(例如碳煙)與排氣流分離并且被收集在單元內。

隨著DPF積聚微粒物質，其持續排氣過濾的能力降低。因此，能力降低的DPF可能經受恢復階段，其中例如高溫發動機排氣、富碳氫化合物發動機排氣和/或富二氧化氮發動機排氣被提供至DPF進口。捕集在DPF的單元內的碳煙可從而被氧化為揮發性產物，其從DPF出口流進過濾的排氣流中。從而恢復DPF后續過濾能力。

然而，DPF內碳煙的氧化會放出熱量，且DPF內碳煙的不均勻分布會導致其內部相應的不均勻的溫度梯度。作為通過DPF單元陣列的液體流動模式的結果是碳煙會不均勻地沉積，例如其會在靠近長軸和該陣列的出口側處積聚得更多。當DPF內的溫度梯度沒有保持在可接受的限度內時，DPF結構的不均勻熱膨脹可能導致破裂和/或結構劣化，例如由于與越過該結構的熱溫度梯度相關的徑向和縱向應力。

因此，已經采用多種途徑以在再生期間減輕DPF內經歷的溫度梯度。例如，US專利申請公開文件2003/0097834描述了一種DPF，其中靠近長軸的一些單元被封閉以限制靠近該長軸的排氣流和碳煙的沉積。這種途徑試圖減輕溫度梯度的徑向分量(即從單元陣列的長軸至外部的分量)，但可能無法解決該溫度梯度的縱向分量，即從該陣列的出口側至進口側的分量。該方法也會通過封閉在其它情況下可用于捕集排氣流微粒的貫穿微粒過濾材料整個長度的單元來限制DPF的能力。

【實用新型內容】

本實用新型目的包括提供一種解決上面問題的柴油微粒過濾器及排氣后處理總成。

根據本實用新型一個方面，提供了配置為將微粒從發動機排氣分離的DPF。該DPF包含：包括多個下游通道的下游過濾段；設置在所述下游過濾段的上游并與所述下游過濾段流體連通的并且包括多個上游通道的上游過濾段；以及至少部分地包圍所述下游過濾段和所述上游過濾段的殼體，所述殼體包括配置為將所述發動機排氣引導至所述上游過濾段的進口和配置為將所述發動機排氣從所述下游過濾段釋放的出口。

在一個實施例中，該多個上游通道可包括多個開放的上游通道，隨著更多的氣流被引導離開該過濾器的主軸，該設置可將微粒更加均勻地分散在多個下游通道。這樣，在再生期間，能夠減小縱向熱梯度或徑向熱梯度中一個或兩個，并且從而改善過濾器的結構完整性。

根據本實用新型另一個方面，提供了一種排氣后處理總成。該排氣后處理總成包含柴油氧化催化劑模塊及連接至所述柴油氧化催化劑模塊的柴油微粒過濾器，所述柴油微粒過濾器包含：包括多個下游通道的下游過濾段；設置在所述下游過濾段的上游并且與所述下游過濾段流體連通、并且包括多個上游通道的上游過濾段，其中所述多個上游通道包括多個開放上游通道。

其它的實施例提供了包含柴油微粒過濾器和柴油氧化催化劑模塊的排氣后處理系統。

應理解上面的實用新型內容是提供以簡單的形式引入將在具體實施方式中進一步描述的一系列概念。其不意味著確定請求保護主題的主要或關鍵特征，請求保護的范圍由符合具體實施方式的權利要求書界定。此外，主張的主題不受限于解決上面提及的或本說明書中任何部分提到的任何缺點的實施例。

【附圖說明】

圖1示意性詳細顯示了依照本實用新型的示例機動車輛排氣系統的一部分。

圖2顯示了依照本實用新型的示例DPF。

圖3顯示了依照本實用新型的示例DPF的示例上游過濾段。

圖4A-4C顯示了依照本實用新型的另外的示例DPF。

圖5通過流程圖說明了恢復依照本實用新型的DPF的能力的示例方法。

【具體實施方式】

圖1示意性詳細顯示了的示例機動車輛排氣系統的一部分。具體的，圖1顯示了機動車輛發動機的排氣歧管102、柴油氧化催化劑模塊104和配置為從發動機排氣中分離微粒的DPF?106A。在說明的實施例中，柴油氧化催化劑模塊和DPF連接在一起，其中DPF設置在柴油氧化催化劑模塊下游并與之流體連通。說明的實施例進一步包括配置以將排氣從排氣歧管導引至柴油氧化催化劑模塊的排氣管道108。由于這種配置，來自發動機的排氣可從排氣歧管直接或間接地通至柴油氧化催化劑模塊，隨后至DPF和排氣系統其它下游元件。